董言笑,曹黎明,周繼華,李剛
(1 上海市農業科技服務中心,上海 200335;2 上海市農業科學院作物育種栽培研究所,上海 201403;3 上海市農業技術推廣服務中心,上海 201103)
水稻對保障國家糧食安全具有特殊的戰略意義[1]。上海地處長江下游,水資源豐富,稻田不僅是大城市口糧安全的保障,更是國際化大都市最重要的生態濕地,發揮著蓄洪蓄澇的應急功能,有效地緩解了特大型城市的熱島效應[2,3]。水稻也是上海種植面積最大的糧食作物,占全市種植面積的三分之二,稻谷產量占糧食總產的80%以上[4]。郊區稻田用養有機結合、優質米品種覆蓋率高、規模化和全程機械化水平較高。近年來,上海連續推進現代農業產業技術體系建設[5],加強地產優質稻米全產業鏈技術研發與應用,實現水稻產業從賣稻谷向賣大米轉變。本文結合近年來上海水稻產業技術體系建設,闡述上海水稻產業發展現狀、存在問題及未來產業的發展方向。
上海地處亞熱帶北緣,屬北亞熱帶季風氣候,四季分明,日照充分,雨量充沛。稻田土壤肥沃,多為中偏堿性,冬季茬口種植蠶豆、紫云英、油菜等養地作物或者深翻曬垡為主[6]。水稻生產以單晚粳稻為主、少量為早熟中粳(俗稱國慶稻),常年種植水稻面積9 萬hm2左右,單產在8 400 kg/hm2左右。優質米品種覆蓋率接近100%,其中雜交粳稻種植比例40%左右,主推品種包括申優26、申優28、花優14、秋優金豐等優質強優勢雜交粳稻和松早香1 號、滬早香軟1 號、滬軟1212、松香粳1018、南粳46、秀水134、滬粳137 等常規粳稻品種。
圍繞優良食味、抗病抗逆性、香味等目標性狀改良,連續開展食味品種育種,利用現代高效生物育種技術,結合稻瘟病菌人工接種與基因鑒定、稻米加工與外觀食味品質測試、營養功能分析以及生態適應性鑒定,創制了一批優質軟米粳稻新種質[7],先后育成7 個軟米品種通過審定,其中滬軟1212、松香粳1018 和銀香38 連續3 年分別獲全國優質稻品種食味品質鑒評金獎,為我國南方粳稻區優質米產業發展提供了一批優質軟米品種,是上海實施優質米工程推進從賣稻谷向賣大米轉變的標志性成果,為地產大米品牌建設提供了堅實的品種支撐。
以優質、廣適、優良開花習性為主要育種目標,利用分子標記輔助選擇聚合優勢性狀,成功創制一批優質、廣適、花粉量大、開花習性好、授粉性狀好的核心種質,并育成了優質、花時遲、早熟超親、高抗的粳稻恢復系申恢26,該恢復系聚合了高產(OsEBS)、耐冷(COLD1、qLTG3-1)、抗稻瘟病(Pi9、Pi54等)和抗白葉枯病(Xa21)等優良基因。以申恢26 為父本配組育成申優26、申優27、申優28、紫祥優26、申武優26 和弘優26 共6 個優質高產高抗雜交粳稻新品種通過審定[8-11],其中申優26 是上海市第一個通過國家審定的粳稻品種,由隆平高科實施產業化開發,育成的6 個品種米質全部達到國家二級優質米標準,5 個品種符合農業部超級稻認定標準,解決了雜交粳稻品質不佳和稻瘟病抗性不強的難題,實現了優質與高產、廣適、抗病等優勢性狀的整合。發揮產業技術體系優勢,集成育種、栽培、植保、農機農藝等不同學科優勢,研究建立雜交粳稻高產高效全程機械化制種技術體系,制種單產可達3 000 kg/hm2,解決了制種費工費時、效率低和用種成本高的難題。為南方粳稻區提供了一批優質廣適強優勢雜交粳稻品種,上海郊區也成為全國雜交粳稻種源生產的主要基地,使得本市雜交粳稻種植比例達到40%左右,是全國雜交粳稻種植比例最高的地區[12]。
開展稻田病蟲害景觀生態控制技術試驗、稻田優勢雜草抗藥性機理研究及抗性雜草防除技術試驗、水稻機械化側深施肥試驗、大型植保機械減藥探索和不同生育期無人機防效試驗、無人機全程飛防植保試驗、無人機直播及配套技術試驗以及水稻機插秧密播稀植技術試驗等多項水稻生產關鍵技術研究與示范,為實現水稻生產“減肥、減藥、節本增效”的目標打下堅實基礎。篩選出百日菊、大花六道木、柳葉馬鞭草、芝麻、大豆等水稻景觀生態功能植物,優化形成了6 種景觀生態方案;通過開展稻田優勢雜草抗藥性機理及抗性雜草防除技術研究,篩選出對水稻高度安全且能有效防除抗藥性千金子的HPPD 類新除草劑品種并研發出其安全應用技術[13-18]。本市水稻基本實現耕種收全程機械化,其中,2020 年上海市水稻機械化種植率達到92.4%[19],耕種收全程機械化水平再創新高,并應用機械測深施肥、播噴除草劑一體化等技術逐步解決各環節機械化難題。
跟蹤落實休養輪作、循環農業與生態種植3 種綠色生產模式試驗性示范點41 個,實施面積1 353.3 hm2,平均施用氮化肥184.2 kg/hm2(折純氮),較面上生產減少33.6%;平均施用化學農藥1 704.3 g/hm2,較面上減少21.6%。水旱輪作是耕地保育的最好方式,通過有效貫徹上海綠色生態農業發展理念,稻田耕作制度不斷優化,至2019 年,以綠肥—稻和休閑深翻—稻為主的用養結合種植模式比例達到95.1%,其中綠肥—稻38 007 hm2,休閑深翻—稻47 933 hm2,為上海發展優質稻米產業提供了良好的綠色生態保障。
在開展綠色生產和產業化開發的優質稻品種引育、綠色生產模式應用、種養結合、清潔化栽培技術集成、標準化生產和綠色認證、安全追溯體系等全產業鏈工作的基礎上,加強稻谷烘干、稻米加工等產業鏈后端裝備建設,提升水稻烘干加工能力,加強稻米保鮮儲藏關鍵技術研究與應用,打造地產公共稻米品牌,由龍頭企業牽頭開展產銷對接模式的推廣,實現優質米全產業鏈綠色開發,帶動農戶增收,推動了稻米產業化和品牌化發展。郊區通過舉辦農民豐收節、稻米評比等多種形式促進區域優質稻米品牌發展,地產品牌規模不斷壯大。目前已培育形成具有一定市場規模和知名度的“松江大米”“崇明大米”“青浦薄稻米”“金山味道”等區域公共品牌以及“紫花仙子”“瀛豐五斗”“儂家良匠”“鶴舞稻香”“知青海豐農場”等地產企業品牌。
研究探索上海地產大米融媒體推廣的新模式講好地產大米故事,由專業傳媒團隊與企業對接,確定“劇情+宣傳”的融媒體傳播短片新形式,從生產源頭到加工車間到消費者品嘗,用直播的手段在社交短視頻平臺上完美呈現地產大米的魅力,利用簡潔凝練、有趣的視頻內容進行傳播,突出地產品牌內涵,增強產品辯識度,給受眾留下深刻而美好的印象。2020 年,地產稻米品牌化銷售比例達30%左右。
上海水稻綠色認證比例高,優質米品種普及、生產過程綠色、茬口優化提升均滿足優質米全產業鏈發展,但優質優價的機制尚未形成[20];2020 年,郊區軟米品種種植比例高達三分之一,但當前生產中的軟米品種抗逆性普遍較差,尤其是稻瘟病抗性差;雖然化學農藥和化學肥料實現了雙減,但稻田雜草為害逐年加重,抗藥性在增強,除草劑用量大幅度上升;由于新型農民組織規模相對較小,品牌運營成本較高,區域公共品牌資源整合及品牌推廣上依然力度不夠,地產稻米品牌市場影響力較小,市民對地產稻米的知曉度不高;全產業鏈開發配套設施依然滯后,尤其是軟米含水量較高在保存條件建設上依然存在較大的不足。
按照上海鄉村振興戰略及“三園”工程建設總體要求,推動本市都市現代綠色農業高質量發展,應進一步優化稻田冬季養地模式,推廣冬季綠肥高產栽培技術,實現以小肥養大肥目標,調優水稻品種和茬口布局,繼續選育和推廣一批優質食味稻米品種,建立健全優質粳稻高效繁制種技術體系,以稻米品牌培育及供應鏈建設為目標完善稻米品質評價和生產、加工、保鮮貯藏技術,推廣應用大米追溯標識,做大做強區域公用品牌。
以郊區優質米綠色發展、保障糧食安全為主線,通過團隊協作實施聯合攻關和示范應用,通過首席專家、專業組和試驗站以及示范點布局,實現農業科研院所、高校、推廣、企業協同新格局,進行聯合攻關和廣泛協作,加強關鍵技術創新研究,加快落實示范應用。首席專家負責總體布局和設計,并兼任一個專業組負責人,包括育種、栽培、植保、農機、產業化等相關專業組,專業組由本市資深研究專家任組長并聯合有關優勢單位組成,每年進行專業組與試驗站任務對接,將專業組重點任務安排到各試驗站落地,同時布局一批具有較強展示示范能力的示范點,將體系的新品種、新技術、新模式在基地進行綜合呈現。
以產業發展需求為導向,解決產業難題,實現育種技術、新品種選育和綠色生產技術的科技進步。首先,要加強優質食味米品種和優質高效雜交粳稻新品種的選育與產業化應用,尤其是利用分子聚合育種技術,培育抗稻瘟病軟米品種,深度挖掘雜交粳稻稻瘟病抗性基因顯性互補聚合優勢,培育新一代香型軟米雜交粳稻品種,同時做好主導品種和專用品種種源提純復壯。其次是實施綠肥養地計劃,通過實現綠肥高產做實水稻綠色生產,尤其是選育適宜水稻后茬耐低溫、耐遲播的養地作物新品種,同時集成品種配套高產栽培技術,提高養地作物生物學產量,實現以小肥養大肥目標。第三是研究集成病蟲害生態控制技術、養草滅草技術、雜草稻等專用除草劑配方、養分高效管理等綠色生產關鍵技術,建立高質量發展的水稻綠色生產技術體系。
近年來,通過優化肥料運籌提高肥料利用率和病蟲害綠色防控體系建設,稻田農藥和化肥用量大幅度下降,尤其是郊區冬季種植綠肥和深耕曬垡的綠色茬口比例高達90%以上,部分地區水稻生產的綠色認證比例超過80%,冬季種植養地作物,依靠作物耕作系統自身養分活化來滿足水稻綠色生產有機養分來源,稻田生態功能越發突出。
當務之急是加強上海地產優質稻米產業集聚度,打造有規模、有影響的區域公共品牌,加快全程質量可追溯體系創建,提升品牌質量和影響力;充分發揮政策調節措施,推進水稻優質優價機制形成。圍繞優質種源、綠色種植以及品牌營銷等方面對地產優質稻米產業開展全方位公益宣傳報道,加大投入在各種公共平臺、自媒體以及互聯網等進行多渠道展示和推介,講好上海大米故事,使上海市民充分了解和信任地產大米的品質和安全。讓稻田生態價值融入稻米品牌價值,實現生態效益和經濟效益的高度統一,這是水稻產業提質增效和鄉村振興實現的主要途徑。